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使小车到
达水平面的速度相同
改变小车在水平面上受到的阻力大小

匀速直线运动
B
B

相同
需要

较大
【分析】
1. 第(1)问:根据控制变量法的要求,让小车从斜面同一高度滑下,目的是控制小车到达水平面时的初速度相同;水平面铺设不同材料,因材料粗糙程度不同,可改变小车受到的阻力大小,以此探究阻力对运动的影响。
2. 第(2)问:观察甲、乙、丙三图,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,滑行距离越远,速度减小得越慢;进一步推理,若运动的物体不受力,速度就不会发生变化,将保持匀速直线运动状态。
3. 第(3)问:本实验核心是探究运动与力的关系,结论是物体运动不需要力来维持;选项A是滑动摩擦力的影响因素结论,与本实验探究内容无关,故选B。
4. 第(4)问:物资从加速的运输机上释放后,因惯性保持释放瞬间的水平速度,不计空气阻力时,在空中会处于同一竖直线(对应②);又因运输机加速,后释放的物资初速度更大,相同时间内水平移动距离更远,着地位置间距逐渐增大(对应④),故组合为②④,选B。
【解析】
(1) 让小车从斜面同一高度滑下,是为了使小车到达水平面时的速度相同,保证实验的单一变量;水平面铺上不同材料,由于不同材料粗糙程度不同,目的是改变小车在水平面上受到的阻力大小。
(2) 由甲、乙、丙三图可知,接触面越光滑,物体受到的阻力越小,小车滑行距离越远,速度减小得越慢;由此推理:如果运动的物体不受力,其速度将保持不变,将保持匀速直线运动状态。
(3) 该实验探究的是阻力对物体运动的影响,最终得出的结论是物体运动不需要力来维持,选项A是滑动摩擦力的相关结论,与本实验无关,故选B。
(4) 物资从加速运动的运输机上自由释放后,不计空气阻力,由于惯性,物资水平方向保持释放时的速度,因此在地面上看,三个物资在空中处于同一竖直线(对应②);又因为运输机在加速,后释放的物资水平初速度更大,相同时间内水平移动距离更远,所以着地位置间距逐渐增大(对应④),正确组合是②④,选B。
【答案】
(1) 使小车到达水平面的速度相同;改变小车在水平面上受到的阻力大小
(2) 小;匀速直线运动
(3) B
(4) B
【知识点】
阻力对运动的影响、牛顿第一定律、惯性
【点评】
本题是探究“阻力对物体运动的影响”的经典实验题,综合考查了控制变量法、科学推理法的应用,同时结合惯性知识分析实际问题,需要学生深入理解实验原理、推理过程,以及物理规律在生活中的应用,是中考高频考点。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 第(1)问:实验中为保证两个拉力的方向尽可能在同一直线上,减小实验误差,长细线能有效减小力的方向偏差,因此应选择较长的细线。
2. 第(2)问:对比甲、乙两图,甲中两个力方向相同(均向下),总钩码数与乙图一致,橡皮筋形变效果相同,由此可推导同方向二力的合成规律。
3. 第(3)问:探究同一直线上二力合成时,需保证两个力作用在同一物体的同一作用点,所以要将两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
4. 第(4)问:对比丙、丁两图,丙中两个力方向相反,橡皮筋形变效果与丁图一致,通过钩码数的差值可推导反方向二力的合成规律。
【解析】
(1) 实验中,为使两个拉力的方向尽可能在同一直线上,减小因细线长度过短导致的力的方向偏差,降低实验误差,应选择较长的细线。
(2) 图甲中,两个钩码的拉力方向均向下(方向相同),总钩码数为$1+2=3$个;图乙中用3个钩码使橡皮筋到达相同位置$O$,说明两次的力的作用效果相同,因此可知:作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向相同时,合力大小等于这两个力之和,合力方向与这两个力方向相同。
(3) 探究同一直线上二力的合成时,需要保证两个力作用在同一物体的同一作用点,因此在此实验操作中,小阳需要把两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
(4) 图丙中,向下的拉力对应3个钩码,向上的拉力对应1个钩码;图丁中用2个钩码使橡皮筋到达相同位置$O'$,两次力的作用效果相同,$3-1=2$,由此可知:作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向相反时,合力大小等于这两个力之差,合力方向与较大的那个力的方向相同。
【答案】
(1) 长
(2) 相同
(3) 需要
(4) 差;较大
【知识点】
同一直线上二力的合成、力的作用效果、实验误差控制
【点评】
本题通过对比实验探究同一直线上二力的合成规律,将实验操作细节与力的作用效果相关联,考查学生对实验原理和规律的理解应用能力,培养学生的实验分析思维。
【难度系数】
0.7